倫琴還詳細地研究了X射線的穿透能力。他發現X射線能容易地穿透紙、木片、鋁片等輕質物質，不容易穿透像鉛那樣的致密物質。射線被吸收的數量與吸收體的厚度和密度大致成正比。由於骨骼的密度比肌肉大，因此用這種射線照射人體時，便留下骨骼的陰影。倫琴用X光拍攝了他夫人的手指骨骼照片，這是曆史上的第一張X光片。他還拍攝了放在盒子中的砝碼、纏在木柄上的金屬線等。
就在這年的聖誕節剛過，倫琴公布了他的新發現，1896年1月，他又向他的朋友們寄出了論文的副本及照片。
整個世界為之轟動了，特別是倫琴拍攝的穿透人的衣服、肌肉的X光片，引起了人們瘋狂的好奇心。許多實驗室都在重複倫琴的實驗，有關X射線的論文大量發表。就在紐約日報報道X射線消息後的第4天，有人便用X射線檢查出了受傷者足部的一顆子彈。這一新發現很快便被當作新技術應用到醫學診斷上。
倫琴曾說過：“我是偶然發現射線穿過黑紙的。”其實，在倫琴之前，也有好幾位科學家偶然發現過這種現象。英國物理學家克魯克斯在研究低壓放電現象時，就發現放在裝置附近的照相底片跑光了。他沒有想到這是射線作用，而以為是底片的質量有問題，到工廠退貨了之，錯過了發現X光的機會。倫琴抓住偶然發現的現象，窮追不舍，透過偶然性的層層迷霧，尋找事物的必然性，因而獲得了偉大的發現。
倫琴因為發現X射線，1901年，成為世界上第一個獲得諾貝爾物理學獎的人。
在X射線被發現後，一係列具有劃時代意義的重大發現接踵而至，X射線就像神話中的領路鳥一樣，把人們引向了通往微觀世界的道路，20世紀物理學革命的序幕被拉開了。
神秘的放射現象
倫琴的發現傳到法國後，深深打動了一個人，這個人就是貝克勒爾。他想，既然X射線發生在熒光現象特別強烈的地方，那麼是不是有強烈的熒光的物質，都能發出X射線來呢？他決定試一試。
貝克勒爾出生在一個科學世家。他的祖父、父親都是法國科學院的院士，並以研究熒光物質而聞名，因此，在他的實驗室中，收集了許多熒光物質。
貝克勒爾選中了他和他父親都曾用過的一種鈾鹽——硫酸鈾酰鉀，把這種鹽放在一個用黑紙包得嚴嚴實實的底片上，然後放在太陽底下曬，看底片會不會感光。因為太陽光和熒光都不能穿過黑紙，隻有X射線才能穿透黑紙使底片感光。
果然，如他所料，底片顯影後上邊有鈾鹽感光造成的灰白色的斑紋，貝克勒爾興衝衝地向科學院報告了他的發現，可惜，這是一個錯誤的報告。
貝克勒爾是一個受過嚴格訓練的科學家，他準備繼續實驗，取得更多的事實，以便再過幾天在科學院例會上做正式報告。可是偏偏天公不做美，一連幾天都是陰天。他隻好掃興地把鈾鹽和包著黑紙的照相底片都收到抽屜中，焦急地等待著太陽出來。
天一直陰著，開會的日子就要到了，貝克勒爾等不及了，他想上次照射的熒光總不會完全消失吧，也許會有輕度的曝光，於是他把底片衝洗出來。結果令他大吃一驚，底片比任何一次實驗的曝光都要強烈！
貝克勒爾多次重複這個實驗，不管鈾鹽在黑暗中放多久，它們都能使底片感光。他又換用其他熒光物質，結果含鈣、含鋅的熒光物質都不能使底片感光。
謎底終於揭穿了，使底片感光的原因是鈾原子自身作用造成的，鈾和鈾鹽能放出一種不同於X射線的新射線，這就是天然放射性。
貝克勒爾的發現雖然不像X射線的發現那樣引起轟動，但也有一些傑出的科學家對此很感興趣，並繼續進行研究，其中有一位就是來自波蘭的年輕女科學家瑪麗·居裏。
瑪麗·居裏出生在波蘭一個中學教師的家庭。她勤奮、聰慧，中學畢業獲得金質獎章，掌握了5門外語。由於家境貧寒，瑪麗16歲時不得不去當家庭教師。後來她進入了法國有名的索爾本大學（即巴黎大學）學習。她住在冬天水能凍得結冰的亭子間，經常食不果腹。就在這樣艱苦的條件下，她以優異的成績取得了大學文憑。艱苦的環境培養了瑪麗吃苦耐勞、堅韌不拔的品格。
大學畢業後，瑪麗和因發現低壓電現象而在物理學界小有名氣的皮埃爾·居裏結為夫婦。1897年，她剛剛生下女兒伊倫，就馬上選擇了當時還很少有人研究的放射性作為自己的博士論文題目。
居裏夫人在研究放射性的時候，發現了一個非常奇怪的現象：瀝青鈾礦的放射性反而比純鈾還要強。她猜想很可能在瀝青鈾礦中還存在著比鈾的放射性還要強得多的未知元素。
這個想法一提出，立即遭到了一些人的譏笑，認為這是異想天開。性格堅毅的居裏夫人沒有動搖。她的丈夫皮埃爾·居裏也意識到這項工作的重大意義，放下了手頭的工作，投入了對新元素的尋找。
他們的條件如此簡陋，一間破棚子是他們的實驗室，沒有排放有害氣體的通風裝置和必要設備。為了將不同元素分開，他們將瀝青鈾礦裝入大桶，加入化學試劑和酸一起煮沸。居裏夫人用一根幾乎和她一樣高的沉重鐵棒不停地攪拌著這些沸騰的粘稠液體，反應中放出的煙霧刺激著她的眼睛、喉嚨，這種“男子漢的工作”累得居裏夫人筋疲力盡，人消瘦了，手燒傷了。